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杨源/梁云团队在基于C,C-环钯物种的转化反应研究方面取得新进展

作者:来源:发布日期:2024年07月27日 09:04浏览次数:


近日,新葡的京官网杨源/梁云团队在C,C-环钯物种的转化反应研究方面取得重要进展,在国际化学顶级期刊《德国应用化学》发表题为A Cascade C(sp3)-H Annulation Involving C(alkyl),C(alkyl)-Palladacycle Intermediates的研究论文。

C,C-环钯物种是一类含两个C-Pd σ键的环金属合物。近几十年来,这类物种作为关键反应中间体表现出独特的反应性,因而受到广泛关注。钯催化芳基或烯基卤的C-H官能团化是一类涉及C,C-环钯中间体的典型反应。自从DykerCatellani20世纪90年代报道了几个开创性的例子以来,该领域取得了很大的进展。然而,大多数研究被限于C(芳基),C-环钯中间体的转化。相比之下,由于更有利的竞争途径,涉及C(烯基),C(烷基)-C(烷基),C(烷基)-环钯中间体的反应仍然难以实现。事实上,该领域现有报道主要集中在C(烯基),C(烷基)-C(烷基),C(烷基)-环钯物种的分子内还原消除反应,而分子间转化极为罕见。近年来,DongLiangC(烯基),C(烷基)-环钯中间体的分子间转化方面取得了重要进展,他们发展了几个烯基Catellani反应。但是到目前为止,利用偶联试剂捕获C(烷基),C(烷基)-环钯中间体的分子间反应仍未报道

新葡的京官网杨源/梁云团队长期致力于C,C-环钯物种的转化反应研究(J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 15303Chem. Sci. 2021, 12, 11756Org. Lett. 2024, 26, 676Org. Lett. 2022, 24, 7282Org. Lett. 2022, 24, 1400Org. Lett. 2021, 23, 7150Org. Lett. 2021, 23, 5744Org. Lett. 2021, 23, 2878Org. Lett. 2021, 23, 2610Org. Lett. 2019, 21, 9960Org. Lett. 2019, 21, 7284Org. Lett. 2019, 21, 2718Org. Lett. 2018, 20, 5402Org. Lett. 2018, 20, 2997Org. Chem. Front. 2022, 9, 3414Org. Chem. Front. 2021, 8, 6535Org. Chem. Front. 2021, 8, 5687Org. Chem. Front. 2020, 7, 2075Org. Chem. Front. 2020, 7, 2016)。近日,该团队在该领域进一步取得了新进展,报道了首例基于C(烷基),C(烷基)-环钯物种的级联C(sp3)-H环化反应(图1)。该方法通过烯烃连接的烯基溴化物经历分子内Heck/C(sp3)−H活化生成C(烷基),C(烷基)-环钯中间体,该物种进一步被α-溴代丙烯酸捕获,生成三环稠合的吡啶二酮。同时,该策略还可应用于吲哚连接的环烯基溴化物,从而构建五环稠合的吡啶二酮。此外,在没有α-溴代丙烯酸参与反应的情况下,可以合成一系列含有四元环的三环骨架。

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该反应具有广泛的底物普适性,产物衍生化进一步证明了其实用性。为了深入了解反应机理,作者设计了几个控制实验,同时与北京化工大学雷鸣教授团队合作进行DFT计算。机理研究表明C(烷基),C(烷基)-环钯物种是反应的关键中间体;该反应经历了Pd(0)→Pd(II)→Pd(IV)→Pd(II)→Pd(0)的催化循环其中C(sp³)-H活化是决速步反应能垒为26.6 kcal/mol

该工作近期发表在Angewandte Chemie International Edition上,文章第一作者为新葡的京集团8814的周荔薇博士(目前在长沙医学院工作)、陈夏红同学和北京化工大学的彭琼同学通讯作者为新葡的京集团8814杨源副教授、梁云教授和北京化工大学雷鸣教授该项目得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金优秀青年项目、长沙市杰出创新青年项目、湖南省教育厅科学研究项目及湖南省科技创新项目的资助。

全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202412336




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全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202414771



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